论文部分内容阅读
摘 要：本文探讨了利用事物间的相似性来启发学生的思维，将新知识纳入原有的知识体系，突破思维瓶颈，发展想象的协同性，跳跃性，提高学生的物理素养。
关键词：原型启发；突破；物理；教学瓶颈
中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2011）12-041-01
一、 原型启发法在物理教学中的应用
1.概念教学中渗透原型启发，发展想象的协同性
在物理概念教学中我们常常有这样的感觉，有些概念若仅仅从理论或数学推导来让学生理解，他们往往会似懂非懂，对此概念的内涵和外延并没有理解透彻，在习题解决等知识的运用方面出现了瓶颈，难以找到突破口，使新的知识游离在知识框架之外，所以导致有相当大的一部分学生对于概念就是死记硬背而不是真正的理解。若这时教师能利用原型对学生进行启发会收到意想不到的效果。
比如在波的叠加教学中,学生受实物相遇会改变运动的状态的影响，对两列波相遇后会各自保持原有的形状继续向前传播很难理解。如果我们利用两个手电筒对射的原型进行启发，我想学生对这一难点的理解会更容易，印象也会更深刻。
电磁波与车站上的货物几乎是风马牛不相及的，但无线电波的载波、发送、检波与货物的装、运、卸有着完全对应的逻辑程序，所以讲课时可以将抽象的电磁波还原成货物的原型来理解，生动又形象。
电和水本无共同之处，但“电压产生电流”与“水压驱动水流”具有相同的因果结构。二极管与自行车气门在“不可逆性”上具有同构性；热电子在电压驱赶下做定向移动与“大风吹移了乱飞的蜂群”在可叠加性上具有同理性。
由于上述例子中的流水，运货，打气，刮风等都是学生非常熟悉的事物，所以在利用这些原型的时候甚至都不需要事物模型，只要利用学生头脑中现成的事物形象，来对他们所不熟的且又较为难懂的物理概念和过程进行感知和理解，使学生的形象思维与抽象思维相互协调，补充，思维的协同性得到了发展。
2.物理解题中渗透原型启发，发展想象的跳跃性
高中物理有很多很多的题，一个人的精力是有限的，你不可能做完所有的题目，况且高考中出现你做过的原题的几率几乎为零，要学好物理，做一定数量的题目是必须的，但搞题海战术，不仅既浪费时间又使自己疲惫不堪，也是不必要的。物理中的很多题目往往是由一类题目衍生出来的，或者说是由某一道题变形过来的，这一类最典型经典的题目可以称为原型题，在高中物理中，原型题的总数并不太多，要善于总结出这些原型题。
思维的跳跃性是在原型的基础上，再想象跳跃衍化成新形象。而解题的过程，实质上就是还原物理模型的过程，我们遇到的许多模型大多数是从旧模型的基础上发展和变通来的。所谓的解题中渗透原型启发，就是依据旧模型的特征，通过思维想象，将新模型向旧模型转换，然后借助旧模型发挥跳跃想象而解决新问题。由此例可见，原型启发沟通了大脑神经之间的联系，使思维走了捷径，使学生的思维的跳跃性得到发展。
3.物理方法的教学中渗透原型启发，提高学生物理素养
物理方法实际上是研究和处理物理问题的思路、方式，也即物理思想。加强物理方法的教育是提高学生素质的必要手段，是当代物理教育的发展趋势。物理方法与物理知识一样，需要经过多次的在不同方面的应用才能掌握。一般来说，一个物理方法处理的是一类(或几类)具有相同或相似特征的物理问题。若教学中抓住研究问题的特征，通过原型启发，在不同领域内(或不同内容上)使用同一方法，则可达到加深理解物理方法的目的。
当然在进行物理方法教学时，教师要适当指导，及时发现新问题与原型之间的联系与区别，特别是学生易错之处，所以要及时与学生沟通了解。
二、 原型启发应注意的几个问题
原型启发能否成功，取决于学生的头脑中是否存在原型。增加原型的方式有以下几种：
1.学生要注意平时的知识积累和表象储备
指导学生注意观察生活中的各种现象，如仅仅是观察，往往印象是不深，若有过试图用物理知识解释原型的尝试，记忆就会深刻，教师应多选择一些学生感兴趣的事例加以指导。例如把一些儿童玩具拿到教室进行演示，并让学生用物理知识进行解释，学生很感兴趣，通过这些方法沟通了原型与物理知识之间的联系，对学生的思维也起到一个导向作用，是使学生更注意将所学的知识应用于生活中。
2.课堂内要多做实验
重视实验教学不仅是为了高考，也不单单是为了提高学生的兴趣，还是为学生建立丰富的表象，为创造性思维提供原型，例如受迫振动的演示实验为解决判断振动频率及振幅大小提供原型。实验教学并不是仅仅就课本后或大纲上要求掌握的才演示或学生动手。更多的应是切合解决问题需要而设计的小实验对学生理解起到了很重要的作用例如为配合完全失重的理解，可以用一个装满水的饮料瓶，在瓶壁开个小孔，让瓶做自由落体或竖直上抛，斜抛等运动，观察有无水从小孔中流出。这样一个小实验为学生理解完全失重建立了一个坚实的落脚点，为以后遇到的一些问题建立了一个原型。
3.加强变式题的训练
提高学生对物理模型的变换和移植能力，促进思维的发散性。原型和变式题之间，如果可以借鉴原型题的解题思路或技巧的话，则变式题与原型题之间必然有一些共同的特点，要么题设条件相同，要么目标相似。特别是条件相同，即使目标不相同，我们也可以从原型题中得到较大的启发，从而很快找到解题思路。在平时的模型教学中，防止将模型讲死，要重视过程分析，抓住问题的本质特征。不仅要让学生知道建立模型是一种物理研究的方法，使学生领会到模型是如何抽象建立起来的，具体的事物有时经过怎样的抽象纳入该模型的，而且必须说明其可变通性，从而培养学生的抽象思维能力，提高物理模型思考和解决问题的自觉性，在遇到新问题时，才能排除干扰因素，顺利地将其还原成我们熟悉而简单的模型，然后用模型遵循的规律来解决。
关键词：原型启发；突破；物理；教学瓶颈
中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2011）12-041-01
一、 原型启发法在物理教学中的应用
1.概念教学中渗透原型启发，发展想象的协同性
在物理概念教学中我们常常有这样的感觉，有些概念若仅仅从理论或数学推导来让学生理解，他们往往会似懂非懂，对此概念的内涵和外延并没有理解透彻，在习题解决等知识的运用方面出现了瓶颈，难以找到突破口，使新的知识游离在知识框架之外，所以导致有相当大的一部分学生对于概念就是死记硬背而不是真正的理解。若这时教师能利用原型对学生进行启发会收到意想不到的效果。
比如在波的叠加教学中,学生受实物相遇会改变运动的状态的影响，对两列波相遇后会各自保持原有的形状继续向前传播很难理解。如果我们利用两个手电筒对射的原型进行启发，我想学生对这一难点的理解会更容易，印象也会更深刻。
电磁波与车站上的货物几乎是风马牛不相及的，但无线电波的载波、发送、检波与货物的装、运、卸有着完全对应的逻辑程序，所以讲课时可以将抽象的电磁波还原成货物的原型来理解，生动又形象。
电和水本无共同之处，但“电压产生电流”与“水压驱动水流”具有相同的因果结构。二极管与自行车气门在“不可逆性”上具有同构性；热电子在电压驱赶下做定向移动与“大风吹移了乱飞的蜂群”在可叠加性上具有同理性。
由于上述例子中的流水，运货，打气，刮风等都是学生非常熟悉的事物，所以在利用这些原型的时候甚至都不需要事物模型，只要利用学生头脑中现成的事物形象，来对他们所不熟的且又较为难懂的物理概念和过程进行感知和理解，使学生的形象思维与抽象思维相互协调，补充，思维的协同性得到了发展。
2.物理解题中渗透原型启发，发展想象的跳跃性
高中物理有很多很多的题，一个人的精力是有限的，你不可能做完所有的题目，况且高考中出现你做过的原题的几率几乎为零，要学好物理，做一定数量的题目是必须的，但搞题海战术，不仅既浪费时间又使自己疲惫不堪，也是不必要的。物理中的很多题目往往是由一类题目衍生出来的，或者说是由某一道题变形过来的，这一类最典型经典的题目可以称为原型题，在高中物理中，原型题的总数并不太多，要善于总结出这些原型题。
思维的跳跃性是在原型的基础上，再想象跳跃衍化成新形象。而解题的过程，实质上就是还原物理模型的过程，我们遇到的许多模型大多数是从旧模型的基础上发展和变通来的。所谓的解题中渗透原型启发，就是依据旧模型的特征，通过思维想象，将新模型向旧模型转换，然后借助旧模型发挥跳跃想象而解决新问题。由此例可见，原型启发沟通了大脑神经之间的联系，使思维走了捷径，使学生的思维的跳跃性得到发展。
3.物理方法的教学中渗透原型启发，提高学生物理素养
物理方法实际上是研究和处理物理问题的思路、方式，也即物理思想。加强物理方法的教育是提高学生素质的必要手段，是当代物理教育的发展趋势。物理方法与物理知识一样，需要经过多次的在不同方面的应用才能掌握。一般来说，一个物理方法处理的是一类(或几类)具有相同或相似特征的物理问题。若教学中抓住研究问题的特征，通过原型启发，在不同领域内(或不同内容上)使用同一方法，则可达到加深理解物理方法的目的。
当然在进行物理方法教学时，教师要适当指导，及时发现新问题与原型之间的联系与区别，特别是学生易错之处，所以要及时与学生沟通了解。
二、 原型启发应注意的几个问题
原型启发能否成功，取决于学生的头脑中是否存在原型。增加原型的方式有以下几种：
1.学生要注意平时的知识积累和表象储备
指导学生注意观察生活中的各种现象，如仅仅是观察，往往印象是不深，若有过试图用物理知识解释原型的尝试，记忆就会深刻，教师应多选择一些学生感兴趣的事例加以指导。例如把一些儿童玩具拿到教室进行演示，并让学生用物理知识进行解释，学生很感兴趣，通过这些方法沟通了原型与物理知识之间的联系，对学生的思维也起到一个导向作用，是使学生更注意将所学的知识应用于生活中。
2.课堂内要多做实验
重视实验教学不仅是为了高考，也不单单是为了提高学生的兴趣，还是为学生建立丰富的表象，为创造性思维提供原型，例如受迫振动的演示实验为解决判断振动频率及振幅大小提供原型。实验教学并不是仅仅就课本后或大纲上要求掌握的才演示或学生动手。更多的应是切合解决问题需要而设计的小实验对学生理解起到了很重要的作用例如为配合完全失重的理解，可以用一个装满水的饮料瓶，在瓶壁开个小孔，让瓶做自由落体或竖直上抛，斜抛等运动，观察有无水从小孔中流出。这样一个小实验为学生理解完全失重建立了一个坚实的落脚点，为以后遇到的一些问题建立了一个原型。
3.加强变式题的训练
提高学生对物理模型的变换和移植能力，促进思维的发散性。原型和变式题之间，如果可以借鉴原型题的解题思路或技巧的话，则变式题与原型题之间必然有一些共同的特点，要么题设条件相同，要么目标相似。特别是条件相同，即使目标不相同，我们也可以从原型题中得到较大的启发，从而很快找到解题思路。在平时的模型教学中，防止将模型讲死，要重视过程分析，抓住问题的本质特征。不仅要让学生知道建立模型是一种物理研究的方法，使学生领会到模型是如何抽象建立起来的，具体的事物有时经过怎样的抽象纳入该模型的，而且必须说明其可变通性，从而培养学生的抽象思维能力，提高物理模型思考和解决问题的自觉性，在遇到新问题时，才能排除干扰因素，顺利地将其还原成我们熟悉而简单的模型，然后用模型遵循的规律来解决。